小檗碱对局部脑缺血中HIF-1α 表达的影响

1、小檗碱对局部脑缺血中 HIF-1 表达的影响摘摘 要：要：目的 研究大鼠局部性脑缺血再灌注损伤时，小檗碱(Berbering)对缺氧诱导因子-1(HIF-1)表达及脑神经元凋亡的影响。 方法 雄性 SD 大鼠随机分为假手术组、大脑中动脉阻塞再灌注组(MCAO/R 组)、假性治疗组(DMSO组)、小檗碱 10mg/kg 治疗组(BE10 组)、小檗碱 20mg/kg 治疗组(BE20 组)、小檗碱 40mg/kg 治疗组(BE40 组)。治疗组在术前 48h、24h 及术后 6h 腹腔注射相应剂量药物。观察各组大鼠神经行为学缺陷；再灌注 7d，TTC 染色观察脑梗死体积变化；再灌注 24h，制备

2、脑组织切片分别作 Nissl 染色、免疫组化染色、TUNEL 标记及免疫荧光双标记。 结果 BE20、BE40 组神经功能较 MCAO/R组有明显改善(P0.05)。不同剂量 BE 治疗均可以减小梗死灶体积(P0.05)；BE20 治疗组在再灌注 24h 与 MCAO 组比较有显着差异，其余时间点作用不明显；BE40 治疗组在各个时间点与 MCAO 组比较神经学评分均显着降低(P0.05)。2.2 梗死面积计算TTC 染色结果，白色区域代表缺血梗死区。假手术组未见梗死苍白区，MCAO/R 和 DMSO 组脑切片中缺血侧脑皮质及皮质下基底核都有明显的白色梗死灶。BE 治疗后梗死区域均有所减小，统

3、计学分析 BE10，BE20 组苍白梗死区体积占同侧半球体积的比例与 MCAO/R 和 DMSO 组相比有明显降低(P0.05)。而BE40 治疗组对脑梗死的治疗效果更明显(P0.01) 。2.3 Nissl 染色结果Sham 组：镜下可见正常大脑皮质各层细胞排列整齐、规则，神经元结构完整，神经基质无水肿。基底神经节区神经元结构也正常,神经纤维无损坏；皮质神经元胞体体积较大，胞浆淡染，内含大而圆的泡状核，胞核规整，核仁明显，染色质分布均匀，细胞质内可见尼氏体。MCAO/R 组：神经细胞排列紊乱，胞体肿胀，结构模糊。可见核固缩、核溶解。部分神经细胞皱缩，变形呈三角形，尼氏小体减少或消失，光镜下呈

4、现的淡染区，图中曲线标记出。DMSO 组与此组相比未见明显区别。BE 治疗组：仍然存在部分细胞排列紊乱的情况。但是皮质神经细胞结构较清晰,胞体肿胀、核固缩、核溶解程度较模型组及假性治疗组明显减轻,淡染区面积减小，病变范围明显缩小。且 BE 的浓度越高同一层面的病变范围越小，可能存在剂量依赖性关系。2.4 免疫组织化学染色和免疫荧光双标记结果Sham 组：HIF-1、VEGF、BNIP3、Caspase-3 均未见明显表达,偶见凋亡细胞。MCAO/R 组：观察半影区皮质可见 HIF-1、BNIP3 的表达增强，且主要位于胞核中，部分皱缩细胞则呈现均匀一致性表达。表达 Caspase-3 和 VE

5、GF 的阳性细胞呈棕黄色, 阳性颗粒位于神经元胞浆中。荧光双标记显示 HIF-1与BNIP3，和 Caspase-3 共表达，同时 Tunel 阳性颗粒也出现在 HIF-1表达阳性的细胞中。TUNEL 阳性细胞胞体缩小,核膜皱缩,胞核呈棕褐色,可见核固缩和核碎裂, 主要分布于梗死灶周围的纹状体及额顶部皮质（半影区）。模型组凋亡神经细胞数目比假手术组显着增多。DMSO 组 HIF-1、VEGF、BNIP3、Caspase-3 表达强度未见明显变化。BE10 治疗组：BE10 治疗组 HIF-1、VEGF、BNIP3、Caspase-3 的表达未见明显降低。BE20，40 治疗组 HIF-1、VE

6、GF、BNIP3、Caspase-3 的表达较MCAO/R 及 DMSO 组表达降低。与模型组相比,BE 治疗组大鼠缺血侧脑组织凋亡神经细胞数目显着减少。3.3. 讨讨 论论作为一种广泛应用的传统中药,小檗碱在治疗胃肠道感染及抗心律失常中的作用已达共识。吴俊芳7研究发现小檗碱能延长急性脑缺血小鼠的生存时间,明显缩小大鼠局灶性脑缺血梗死范围,提高大鼠不完全性脑缺血后海马及皮层组织超氧歧化酶活力。魏佑震6也证实小檗碱对脑缺血短期再灌流后海马 CA1区神经元具有保护作用。潘力雄11等研究发现小檗碱对海马 CA1 区神经元的保护作用可能与抑制齿状回、CA1 区神经元 c-fos 蛋白的表达及神经元活动

7、有关。体外实验中，吴俊芳12通过培养的神经细胞缺氧缺糖实验,证实小檗碱能抑制缺氧缺糖损伤引起的细胞内 Ca2+ 异常升高,并推测其保护作用与降低细胞内 Ca2+浓度、减少膜脂质过氧化物的生成、提高抗氧化物质含量有关。而将小檗碱直接应用于临床治疗脑梗死已经取得了良好的效果,推测可能通过上述途径抑制神经元凋亡或者坏死,保护半暗带而达到治疗作用13。但是小檗碱的神经元保护作用究竟是通过什么途径来实现的，现在还不清楚。最近的文献的报道小檗碱可以增强赖氨酸乙酰化作用，通过蛋白酶水解途径而抑制缺氧诱导因子 HIF-1 的表达14。本实验观察了不同剂量小檗碱对大鼠局灶性脑缺血后神经学功能、脑梗死体积以及神经

8、元中缺氧诱导因子 HIF-1 表达的影响，并观察了其下游基因 VEGF，BNIP3 和凋亡启动因子 Caspase-3 的表达。研究证实，中大剂量小檗碱对局部脑缺血所产生的神经缺陷有显着的改善作用，不同浓度的小檗碱可以明显减小缺血后脑梗死灶的范围。脑缺血后 HIF-1 基因表达增强，同时其下游基因 VEGF，BNIP3 的表达也相对增强，Caspase-3 的表达也明显升高。HIF-1 是缺氧诱导细胞凋亡过程中的一个重要因子。文献报道 HIF-1 基因敲除小鼠对缺氧引起的脑细胞损伤有保护作用。这提示 HIF-1 在诱导神经元凋亡中起作用。同时检测到这种基因敲除小鼠的大多数缺氧依赖性基因没有改变

9、，但是一些诱导凋亡的基因被特异性下调。虽然 HIF 的作用在体外细胞培养、肿瘤中研究较多，Helton R 等所作的观察是评价急性缺血缺氧时 HIF-1 在体内对脑细胞的作用的第一篇报道。并阐明了 HIF-1 基因敲除的神经保护作用与其作为凋亡前基因的重要组成部分是一致的15。运用小檗碱后 HIF-1 及相关基因表达下降，同时缺血区梗死体积也显着性减少，推测可能与小檗碱抑制 HIF-1 的活性，降低凋亡因子BNIP3 的表达，同时下调 VEGF，使血管的通透性降低，从而减轻脑水肿，降低死亡率。这些均提示 B可能通过降低细胞内 HIF-1 水平而抑制凋亡，这可能是其抗脑缺血作用机制之一。十年论文

10、机构京都名师论文中心，正规全面的论文刊物为您提供职称论文，毕业论文，硕士论文，医学论文，教育论文等各类论文发表服务。参考文献参考文献1Sharp FR, Lu A, Tang Y, et al. Multiple molecular penumbrasafter focal cerebral ischemiaJ. J Cereb BloodFlow Metab, 2000,20(7):1011-1032.2Jiang Y, Wu J, Keep RF, et al. Hypoxia-inducible factor-1alphaaccumulation in the brain after e

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